1.2.1　微型计算机的基本组成

1971年1月，Intel公司的德·霍夫将运算器、控制器及一些寄存器集成在一块芯片上，组成了微处理器或中央处理单元（以下简称CPU），形成了以CPU为核心的总线结构框架。

微型计算机的组成框图如图1.4所示，其由CPU、存储器（ROM、RAM）、输入/输出端口（I/O端口）和连接它们的总线组成。微型计算机配上相应的I/O设备（如键盘、显示器等）就构成了微型计算机系统。

图1.4　微型计算机的组成框图

1.CPU

CPU由运算器和控制器两部分组成，是计算机的控制核心。

（1）运算器：运算器由算术逻辑单元（ALU）、累加器（ACC）和寄存器等部分组成，主要负责数据的算术运算和逻辑运算。

（2）控制器：控制器是发布指令的“决策机构”，可协调和指挥整个计算机系统的操作。控制器由指令部件、时序部件和微操作控制部件三部分组成。其中，指令部件是一种能对指令进行分析、处理和产生控制信号的逻辑部件，是控制器的核心部件，通常由程序计数器（Program Counter，PC）、指令寄存器（Instruction Register，IR）和指令译码器（Instruction Decode，ID）三部分组成；时序部件由时钟系统和脉冲发生器组成，用于产生微操作控制部件所需的定时脉冲信号；微操作控制部件根据指令译码器判断出的指令功能形成相应的微操作控制信号，用以完成该指令所规定的功能。

2.存储器

通俗来讲，存储器是微型计算机的仓库，包括程序存储器和数据存储器两部分。其中，程序存储器用于存储程序和一些固定不变的常数与表格数据，一般由只读存储器（ROM）组成；数据存储器用于存储运算中的输入数据、输出数据或中间变量数据，一般由随机存取存储器（RAM）组成。

3.I/O端口

微型计算机的I/O设备（如键盘、显示器等）有高速的也有低速的，有机电结构的也有全电子式的，由于其种类繁多且速度各异，所以它们不能直接和高速工作的CPU相连。I/O端口是CPU与I/O设备连接的桥梁，它的作用相当于一个转换器，保证CPU与I/O设备协调工作。不同的I/O设备需要的I/O端口不同。

4.总线

CPU与存储器和I/O端口是通过总线相连的，总线包括地址总线（AB）、数据总线（DB）与控制总线（CB）。

（1）地址总线：地址总线用于CPU寻址，地址总线的多少标志着CPU寻址能力的大小。若地址总线的根数为16，则CPU的最大寻址能力为216=64KB。

（2）数据总线：数据总线用于CPU与外围元器件（如存储器、I/O端口）交换数据，数据总线的多少标志着CPU一次交换数据的能力大小，决定了CPU的运算速度。通常所说的CPU的位数就是指数据总线的宽度，如16位机，就是指计算机的数据总线为16位。

（3）控制总线：控制总线用于确定CPU与外围元器件交换数据的类型，主要分为读和写两种类型。